(原标题:巨头们的MEMS创新)
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如今,MEMS器件已成为我们日常生活中不可或缺的一部分,尽管它们的存在常常被人忽略,其应用范围从耳机中的麦克风到用于工业天线稳定的惯性传感器,无所不包。根据Yole Group发布的《2025年MEMS产业现状报告》,预计到2030年,MEMS器件市场规模将达到350亿件,营收将达到192亿美元,2024年至2030年的复合年增长率(CAGR)为3.7%。
值此年末之际,正是回顾MEMS领域创新发展历程的绝佳时机。这个成熟的行业非但没有放慢脚步,反而不断展现出新的创新层面、技术改进和竞争优势。从尖端的麦克风架构到新一代定时器件和性能卓越的汽车传感器,MEMS技术正悄然而坚定地重塑着我们日常生活中所依赖的系统。
芯片之外是什么?设计选择、工艺创新和成本动态如何推动MEMS前沿价值的提升?这些进步又揭示了该行业未来的发展方向?
尽管MEMS产业已经相当成熟,但技术仍在不断变化和创新。
最近,Yole Group 的分析师发现了一种新的密封双膜 XSENSIVE 麦克风设计,该麦克风由英飞凌科技开发,并应用于歌尔微的产品中。
在这种结构中,水和灰尘被防止滞留在膜片和背板之间,从而实现降噪音频采集,信噪比范围为 68-75 dB(A)。
从 iPhone 16 开始,苹果产品中就集成了这款新型麦克风。它由 MEMS、ASIC 和 IPD 电容器芯片组成,而旧版本仅包含 MEMS 和 ASIC 芯片。
新的MEMS芯片面积为2.10 mm2,而之前的设计为2.89 mm2,面积减少了27%。新的MEMS设计在膜片上增大了排气孔尺寸,并增加了一个挡板阀,同时还改变了层厚和表面特征布局,例如柱状连接、防粘连凸点和电极。
SiTime公司发布了其Symphonic SiT30100时钟发生器,该器件基于MEMS谐振器,提供四个时钟输出。它已取代iPhone 16e和17 Air中的传统石英技术,并与苹果的C1调制解调器配合使用。该器件采用10引脚芯片级封装,面积仅为2.22平方毫米,可实现更高的集成密度。
SiT30100 集成了基于 MEMS 的谐振器和 ASIC 芯片。与之前的 SiTime 器件不同,这款由博世制造的 MEMS 谐振器采用了 AlN 压电薄膜技术。它运用了 SiTime 的 EpiSeal 工艺,该工艺可在晶圆加工过程中对谐振器进行气密封装,无需陶瓷封装。
事实上,Melexis Technologies NV 推出了一款基于 Triphibian 技术的汽车级 MEMS 绝对压力传感器,该传感器设计用于在液态和气态下运行,适用于电动汽车热管理和 HVAC-R 系统。
MLX90834 采用 SOIC-16 封装,尺寸为 10.4 mm × 10.3 mm × 2.3 mm。它集成了一个细长的 MEMS 芯片,该芯片悬浮在封装内并暴露于环境中以提高悬浮效率,以及一个封装的 ASIC 芯片,该芯片通过环氧树脂保护的引线键合连接。
该传感器采用一组位于隔膜附近的惠斯通电桥,该电桥由一组正交压阻器组成,通过补偿温度梯度和非线性应力来提高测量精度。此外,该设计还集成了虚拟线路和阻挡条,以防止导电线路损坏和环氧树脂渗入传感区域。
尽管 MEMS 器件已在大众市场普及多年,但创新依然蓬勃发展,不断提升性能以满足日益苛刻的应用需求。
我们今天所看到的,包括新型架构、新型材料、更智能的集成和更优异的性能,仅仅是更广泛变革的开端。随着MEMS器件扩展到人工智能、数据中心、机器人和先进移动技术等新兴领域,它们将在塑造未来技术方面发挥日益重要的战略作用。
https://www.yolegroup.com/strategy-insights/beyond-the-die-decoding-value-innovation-at-the-mems-frontier/
(来源:编译自yole)
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